JPS5822546B2 - 浸漬式金属表面処理装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は主として自動車車体等の塗装前処理に用いられ
る浸漬式金属表面処理装置、更に詳しくは、処理体１１
１時の処理液の温度低下が有効に緩和されうるように改
良された上記装置に関する。

近年、自動車車体等の塗装前処理工程、即ち脱脂工程、
化成前の表面調整工程、化成工程および湯洗工程におい
て、処理槽の処理液中に被処理物を全没させて処理する
浸漬処理方式が採用されている。

また、上記各工程における処理性能を十分に発揮させる
ため、各処理液をその好適温度（通常、４０〜７０°Ｃ
の範囲で処理液に応じて選定）に昇温、保温することが
実施されている。

・ そして、上記昇温、保温には通常、蒸気を熱源とす
る熱交換器を持った加熱手段が採用され、また処理槽の
処理液からの放熱を少しでも少なくするため槽体の外面
にグラスウールのような断熱材を貼付ける工夫がなされ
ている。

しかしながら、処理体止時（例えば夜間、休日等）に上
記加熱手段を停止した場合、処理液の温度低下は進行す
る。

特に、浸漬処理では、槽内の処理液面が解放されている
ために液面からの放熱が著しく、冬季の長期体＋Ｊ＝期
間においては、液温はほぼ大気温にまで低下する。

従って、処理再開時にその時間までに液温を所定温度に
昇温させるためには作業員を装置稼動以前に出動させて
作業させる必要があり、その結果人件費のアップ、およ
び必要工程をそれぞれ所定温度に昇温させるために多量
の蒸気を一時的に必要とし、そのためのコストもかさむ
など省エネルギー面からも好ましくない。

従来より、かかる問題点を改良するため種々検討がなさ
れ、例えば実開昭５３−１１５１１８号公報記載の前処
理装置が提案されている。

この装置は、断熱性および屈撓性の１枚の蓋を処理液面
上に浮設せしめて上述の温度低下を緩千目しているが、
該蓋を処理実施等には槽外に巻取りそして休止時に槽内
に巻戻すという方式のものである。

即ち、かかる１枚蓋の巻取り巻戻し方式による改良装置
では、特に自動車車体等を対象とする大型の装置の場合
には、下記に示す多くの欠点（■〜■）が考えられる。

■□通常、所望の断熱効果を得るには蓋の厚みは最低５
０ｍｍ、程度必要であり、また蓋面積は処理液面積であ
る３〜４． ｍ （巾）×２０数ｍ〜４０ｍ（長さ）に
相当させる必要から、このような寸法大きさの蓋を巻取
るため、且つ巻取る際においても蓋形状によっては、特
に凹凸形状では巻取り形状が多角形となり、結局巻取っ
た状態は直径３〜５ｍ程度のものになる。

■ 上記」−法大きさの蓋を左右均一に巻取ることは、
非常に困難であり、また大きな動力を必要とする。

■ また、逆に巻戻す場合においても、浮設させながら
の巻戻しは処理液の抵抗と蓋の重量とが加味された状態
であるため、均一に巻戻すには非常な困難さが伴なう。

■ 巻戻し装置をチャンバー上に設けるため、メインテ
ナンスが困難である。

■ 巻取り装置が大きくなるために、設置スペースを大
きく必要とする。

■ このような巻取りおよび巻戻し装置を既存の設備に
取付ける場合、大巾な改造を必要とする。

本発明の目的は、−上記巻取り巻戻し方式の装置の欠点
を解消し、大型の浸漬式金属表面処理装置においてもよ
り簡単な機構でより安価に採用でき且つより効率的に操
作できる改良装置を提供するにある。

本発明者らは、かかる目的を達成するため鋭意研究を進
めた結果、処理液面に浮設させるべき蓋の開閉方式とし
て、処理槽の側方箇所から蓋を回動させながら吊し上げ
下げする方式を採用することにより、既存設備に大巾な
改造を加える必要はなく、またスペース面および機構的
にも上述の従来装置に比し有利であることを見出し、本
発明を完成するに至った。

本発明の要旨は、浸漬式金属表面処理装置において、そ
の処理槽の液面全体を覆うに必要な大きさを有し且つ処
理槽の側部に対応する端部を中心にして回動しながら吊
り上げ下げ可能に浮設され且つ処理液に対して浮上性と
保温性を有する蓋、および該蓋を吊り上げ下げする運動
手段を設けられていて、前者蓋が処理槽の長さ方向に沿
ったその長さにおいて複数に分割され且つ処理槽の巾方
向に沿ったその巾において２分割され、各分割蓋がその
巾において２枚折り可能にされ且つ分割周辺部にブラシ
状遮閉材を設けられており、および後者運動手段が処理
槽の両側方にそれぞれ配置され、各分割蓋の甲折れ部分
に一端を取付けた索条を備え、該索条を処理槽の両側方
の上方に位置する支点を介してけん引しおよびこれを解
除することによって、各分割蓋を処理槽の各側方に引き
寄せながら吊り上げ下げすることを特徴とする装置に存
する。

以下、添付図面に基づき本発明装置の具体例について説
明する。

第１および第２図に示される本発明装置は、特に自動車
車体の化成工程に採用されるものであって、１は所定の
処理液を保持する処理槽の本体、２は土槽１の長さ方向
の延長上に配置された、処理実施時の木樽１内の液位を
一定に保つためのオーバーフロ一槽である。

３は槽１，２の上部に設けられたチャンバーである。

通常、槽１，２およびチャンバー３は、その外面にグラ
スウールのような断熱材を５０〜１００ｍｍの厚さで貼
付けている。

そして、土槽１とオーバーフロ一槽２間には、オーバー
フロ一槽２より処理液を抜取り、これを加熱手段に付し
た後土槽１へと循環させる循環加熱系（図示せず）が設
置されている。

４は被処理物の搬送手段である。

チャンバー３内には、本槽１内の被処理物の状態チェッ
クや処理装置全体の点検のための通路５，５′が処理槽
の両側部に設けられており、また通路５，５〜内側には
作業者の転落防止のための安全棚６，６′が設けられて
いるかかる構成から成る従来一般の装置において、本発
明によれば以下に述べる改良が加えられている。

７．７′は処理体止時に槽１，２の液面全体を穆うよう
に浮設される蓋であり、その巾において２分割されてい
る。

勿論、この分割蓋７，７′はその長さにおいて、槽１，
２の長さに応じて適当間隔（例えば１０ｍ）に複数に分
割されていてよい。

かかる蓋γ、γ′は第３および第４図に示す如く、浮設
された状態においては一枚の板であり、そして処理実施
時には吊し上げ下げによって長さ方向に沿って２枚折り
の状態となるようにしたものである。

蓋７，７′の甲折れ部分に取付けられた８゜８′は、蓋
７，７′と該蓋を吊し上げ下げするための索条９，９′
との係合環である。

索条９，９′は安全棚６，６′の上端に設けられた案内
滑車１０，１０を経て槽外にある巻取りドラムＩＬ１１
’にそれぞれ係止されている。

巻取りドラム’１１，１１はその軸’Ｉ ２ 、１２’
の一端に設けられた電動モータの駆動機１３ 、１３’
に連結され、索条９，９′を巻取り、巻戻すことができ
るようになされている１ ４ 、１４’は軸１２ 、１
２’が長いためそれの支持および回転を容易にするため
の軸受である。

かかる本発明装置にあって、処理体止時では第２図に示
す如く蓋７，７′は処理液の全面に浮設されている。

しかし、処理実施時では、駆動機１３１３′を作動させ
巻取りドラム１１，１１′を回転せしめて索条９，９′
を該ドラム１１ 、１１’に巻取ることにより、蓋７，
７′は第４図に示す如く安全棚６．６′に沿って吊し上
げられて処理液面から取除かれる。

蓋γ、７′を取除いてから当該浸漬処理を実施する。

そして、処理終了時逆の操作で索条９９′を巻戻すこと
により、２枚折りになった蓋７゜７′を元の浮設状態と
する。

このようにして、処理体止時の処理液の温度低下を効率
よく緩和することができる。

なお、上記２枚折りの蓋７，１′を浮設状態に円滑に復
元させるには、処理液面に降下してきた蓋が効率よく開
脚しうるように考慮することが好ましい。

開脚は蓋の自重と浮力によっである程度は進行するが、
これをより効率よく行うには、蓋の槽体側の端部を槽内
液位の変化に応じて上下動できるようにある程度遊動可
能にして回動可能に槽体に取付け、また蓋の中折れ部分
の内側にバネを介在させて蓋を押開くように作用させる
とよい。

上記巻取り長さ、巻戻し長さを制御するには駆動機１３
Ｆ １３’（７）回転数により制御できる。

また、光電管のようなものをチャンバー３に組込んで制
御することも可能である。

巻取り長さ、巻戻し長さが常に一定であるので、巻取り
ドラム１１．１１’と駆動機１３，１３’の組合わせに
代えてストローク調節のできる油圧シリンダーや空気シ
リンダー等を用いてそのロンドの先端に索条９，９′を
係止させる方式を採用することも可能である。

以上の如く、各蓋の吊し上げ下げによる開閉手段を採用
ずれば、下記の利点が得られる。

即ち、蓋を吊し上げた状態にある場合、処理槽上部のチ
ャンバー内には被処理物をつり下げるバンガーしかない
ために十分な収納空間を有しておおり、従って先の実開
昭５３１１５１１８号考案の方式と異なり、蓋の厚みに
制限はなく自由に厚みを選定することができ、より一層
の保温効果が得られる。

また、入出槽部においては、被処理物の出入部分のみは
空間に制限を受けるが、しかし本例における土槽１にあ
っては被処理物と安全棚との空間は通常１５０〜２００
ｍｍに設定されているため、保温に必要な最低５０ｍｍ
の厚さは十分に確保でき何ら問題にならない。

また、吊し上げた蓋の位置から、蓋に付着した処理液は
槽外に飛散することなくそのまま槽内に滴下するだけで
あり、従来の改良装置の如きドレン受けを設けて処理槽
へ返送するといった手段は全く必要でない。

本発明装置にあって、第１図に示す如くオーバーフロ一
槽が土槽の前方または後方に位置するとは限らず、設置
場所の兼合いからオーバーフロ一槽が土槽の側部に位置
する場合がある。

この場合においては、土槽には−Ｌ述の方式による当該
蓋を適用し、そしてオーバーフロ一槽には液面を覆うに
十分なる数の中空円球を浮遊させることが好ましい。

上記中空円球の大きさは、ビンポン球の２〜３倍程度あ
ればよく、また材質も処理液によって変質したり処理液
に悪影響を与えないものであればよく、通常のプラスチ
ック、ゴム等が採用されてよい。

処理実施中、中空円球はオーバーフロ一種の液表面から
液下数αの所で流動するのみで土槽からオーバーフロ一
槽への処理液の流入を阻害することなく、またオーバー
フロ一種下部ニ設けられた吸入口から循環加熱系へ吸込
まれることもない。

そして、処理体市時においては、全ての。中空円球はオ
ーバーフロ一槽液面に浮上し互に重なり合って存在する
。

これによって、オーバーフロ一槽からの放熱は抑制され
る。

以上述べた本発明の保温方式によれは、処理体＋）時に
おける処理液の放熱は抑制され、その温度ｊ低下を効率
よく緩和することができる。

しかし、処理体ＩＬ直時の温度を全く低下させずに維持
しておくことは不可能であり、結局処理再開時には前も
って適正温度への若干の昇温作業が必要となる。

そこで、かかる昇温作業を削除もしくは削減するｊには
、以下の方式が採用される。

即ち、本槽下部から処理液を抜き取りその液温を感知し
、液温か一定値以下になると循環加熱系または土槽に設
けた補助ヒーターを作動させて加温する。

次いで、加温したる液を本槽下部に返送ユする。

かかる補助ヒーター循環系を採用することにより、上述
の昇温作業が省略できたり、あるいはその作業時間の短
縮化と必要熱量の低減化をより一層好ましく達成するこ
とができる。

なお、補助ヒーター循環系における循環量は極くわずか
で二よく、これにより十分に熱は拡散して均一化される
。

表面流を生ずるような循環量や循環方式はかえって効果
を阻害する。

また、上記補助ヒーターは電気ヒーターを用いると、無
人運転の全自動制御が可能で且つ爆発等の危険性もない
。

上述の本発明具体例にあって、処理液面に浮設された状
態の蓋は、一枚の帯状で構成されているのではなく、第
２図に示す如く処理槽の両側方から甲折れ式の２枚の蓋
が配設され、これらが処理槽の長手方向に適当複数段で
配設して構成された。

二ものである。

かかる各校の蓋としては、処理液上に浮くこと、保温性
があることおよび処理液により変質せず且つ処理液に悪
影響を及ぼさないことの要件を具備しているものであれ
ばいずれの材質・構造で構成されていてもよい。

例えば、第６図に４示す如くポリプロピレン、ポリエチ
レン、ポリ塩化ビニール、ポリスチレン等のフィルムで
作られた袋１５内に発泡スチロールの方体１６を詰めた
もの、またこの発泡スチロールに代えて厚板や空気を用
いたものが挙げられる。

更に、各校の蓋と蓋を配設した時に生じる隙間（通常、
１朋以下にＬ「めることは困難である）を防ぐ目的で、
第５図に示す如く蓋の周辺部にブラシ状の遮閉材１７を
植え込んだものが好ましい。

これによって、ブラシ状遮閉材が配設時に互に交絡し合
って隙間を遮閉することができる。

形状は、第２，３図で示すような板状が普通であるが、
第６図の如く上記プラスチックの数朋厚の硬質シートの
上に多山型としてその内に上記処理液より軽い保温材を
詰め込んだ凹凸状のものも利用可能である。

また、各校の蓋の巾は処理槽１〕の１／２に相当するが
、該蓋は第４図に示す如くその中央部で２枚折りを可能
とする状態としたものであるから、吊し上げて２枚折り
とした時の巾は、処理槽中の１／４になる。

厚板の如き保温材を使用したる場合に２枚折りにするに
は、蝶番で接合するか、容易に折れるような柔軟な皮革
や樹脂板を貼着するか、または図示の如く穴を設けてこ
れに係合環８゜８′を通して連結ずれはよい。

各校の蓋の長さは、吊し上げ下げする動作時に索条９，
９′の荷重としてあまり大きくならない程度に選定した
ものでよく、通常１０ｍ以下の長さであればよい。

かかる寸法・大きさの各型を用いれば、自動車虫体用処
理槽の巾が４ｍの場合でも、吊し上げた時の２枚折り蓋
の巾（高さ）はその１／４の１ｍにしかならない。

通常、安全棚６，６′の高さは１ｍ以上に設定されてい
るから、２枚折り蓋は安全棚の高さ内に収納でき、点険
者の視界を妨げるというようなことはない。

次に、以上の構成から成る本発明装置の具体例を使用し
た実験例および比較実験例を説明する。

実験例 １ 第１〜４図で示される本発明装置において、３ｍ（巾）
Ｘ２４ＣＴＬ（長さ）の表面積を有し深さ３ｍの処理槽
を５２°Ｃに運転、停止）−、後先に説明した要領で当
該蓋を浮設した所、５０時間後の液温は４１’Ｃであっ
た（この時の外気条件：温度５〜１５°Ｃ１湿度６５〜
７０係）。

但し、主保温材としては発泡スチロールの５０ｍｍ厚の
もの、および処理液としてリン酸亜鉛処理液（日本ペイ
ント社製商品名「グラノジン５Ｄ２０００ＴＧＪ）を使
用。

実験例 ２ 実実験例１において、先に説明した補助ヒーター循環系
（補助ヒーターとしては１５ ＫＷ／基×２基の電気ヒ
ーターを使用）を設けた。

５０時間後の液温は５２°Ｃであった。

比較実験例 １ 実、験例１において、当該蓋を浮設せずに処理液面を解
放した。

５０時間後の液温は１８°Ｃであった。

以−Ｌ説者した具体例においては、本発明装置における
蓋の巾方向の形態は、２枚−組でそれぞれが２枚折りの
ものであるが、処理槽の大きさや形状また処理装置全体
の構成によっては、上記形態は適当に変形されてもよい
。

例えば、上記具体例において、チャンバー３の通路５，
５′が処理槽の一側方にのみ設けられている場合は、蓋
はその１〕方向において４枚折りの一枚状とし、外側の
２つの甲折れ部分にそれぞれ索条を取付け、そして処理
槽の他側方に蓋の対応する端部を回動可能に支持するよ
うにしてもよい。

勿論、この場合には上記索条は処理槽の他側方からけん
引およびこれを解除して、蓋を吊り上げ下げする必要が
ある。

また、各型を上述の具体例の如く２枚折りとすることな
く、吊り一ヒげ下げするように配置してもよい。

更に場合によっては、蓋をその巾方向において分割する
ことなく、処理槽の一側方を中心にして回動させながら
吊り上げ下げするように配置してもよい。

なお、以上の説明は上述の如く化成工程に採用される処
理装置に関してであるが、同様に例えば脱脂工程に採用
できることは勿論のことである。

以上の構成から成る本発明装置によれば、処理体止時の
処理液の温度低下が効率よく緩和することができ、従来
の開放状態で放置した場合に比し、大巾な省エネルギー
化が計れる。

また、本発明装置は実開昭５３−１１５１１８号装置に
比し、装置自体が簡単で且つ安価に採用でき、その操作
も容易であり、しかもメンテナンスも簡単となった上に
保温材の厚みを所望程度に厚くすることができ、その結
果保温効率の向上が果せる。

更に、既存設備に対して簡単な改造工事で済むといった
種種の効果を招く。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明装置の一例を示す概要正面図および第２
図は該装置の内部を示す拡大断面図、第３図および第４
図はそれぞれ、当該蓋の浮設状態および吊し上げ状態を
示す概要図、第５図はブラシ状遮閉材を周辺に設けた蓋
を示す斜視図および第６図は凹凸状の蓋を示す正面図で
ある。 １は車種、２はオーバーフロ一槽、３はチャンバー、５
，５′は通路、６，６′は安全棚、７，７′は蓋、８，
８′は係合環、９，９′は索条、１０．１０’は案内滑
車、１１，１１′は巻取りドラム、１２゜１２′は軸、
１３ 、１３’は駆動機、および１４゜１４′は軸受お
よび１γはブラシ状遮閉材。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 浸漬式金属表面処理装置において、その処理槽の液
   面全体を覆うに必要な大きさを有し且つ処理槽の側部に
   対応する端部を中心にして回動しながら吊り上げ下げ可
   能に浮設され且つ処理液に対して浮−Ｌ性と保温性を有
   する蓋、および該蓋を吊り上げ下げする運動手段を設け
   られていて、前者蓋が処理槽の長さ方向に沿ったその長
   さにおいて複数に分割され且つ処理槽の巾方向に沿った
   その１〕において２分割され、各分割蓋がその［枳こお
   いて２枚折り可能にされ且つ分割周辺部にブラシ状遮閉
   材を設けられており、および後者運動手段が処理槽の両
   側方にそれぞれ配置され、各分割蓋の中折れ部分に一端
   を取付けた索条を備え、該索条を処理槽の両側方の上方
   に位置する支点を介してけん引しおよびこれを解除する
   ことによって、各分割蓋を処理槽の各側方に引き寄せな
   がら吊り」二げ下げすることを特徴とする装置。 ２ 運動手段の駆動源が電動モータであり、これに設け
   られた巻取りドラムの回転によって索条のけん引および
   その解除を行う上記第１項記載の装置。 ３ 運動手段の駆動源が油圧または空気シリンダーであ
   って、そのロンドのストロークによって索条のけん引お
   よびその解除を行う上記第１項記載の装置。 ４ 処理体エート時に処理液の放熱による温度低下を補
   助的に抑制するだけの能力を持った補助加熱手段を設け
   た上記第１項乃至第３項のいずれかに記載の装置。 ５ 補助加熱源が電気ヒーターである上記第４項記載の
   装置。 ６ 処理槽が本槽とオーバーフロ一槽から成り、本槽に
   当該蓋を設置し、オーバーフロ一槽にはその液面を覆う
   に十分な数の中空円球を浮遊させることから成る上記第
   １項乃至第５項のいずれかに記載の装置。